基于RS-485總線的小型集散系統(tǒng)設(shè)計
4 基本控制器的設(shè)計及功能
基本控制器是控制的軟硬件核心,它設(shè)計的好壞將直接影響系統(tǒng)的可用性、實時性和可靠性。為滿足實時性高,數(shù)據(jù)處理量大的要求。選用intel公司的16位單片機80C196KC作為控制器的CPU。整個控制器采用雙CPU結(jié)構(gòu),一個CPU主管數(shù)據(jù)采集、實時控制,一個CPU主管數(shù)據(jù)通信,它們之間數(shù)據(jù)交換通過雙端口RAM(IDT7132)。整個控制器具有8路模擬量輸入通道,6路模擬量輸出通道(其中兩路為PWM輸出),16路開關(guān)量輸入,16路開關(guān)量輸出,2個脈沖量輸入。其結(jié)構(gòu)如圖5所示:
主控CPU主管數(shù)據(jù)采集以及信號的處理,接受上位機發(fā)來的組態(tài)程序進(jìn)行現(xiàn)場的控制。
由于采用了整個組態(tài)程序完全由上位機下傳至控制器的RAM中執(zhí)行的方式,使得控制非常靈活,主控CPU除了能進(jìn)行基本的控制之外,還能進(jìn)行先進(jìn)的控制算法。另外還具有在線調(diào)整控制參數(shù)功能、多種報警功能。
通訊CPU的功能主要有:
1.完成串并行數(shù)碼的互換。
2.用串行通訊方式發(fā)送本地信息,識別本地地址并接受通訊數(shù)據(jù)。
3.對發(fā)送數(shù)據(jù)加上檢驗段,并檢查接收數(shù)據(jù)的檢驗段。
4.利用地址譯碼ROM把高速數(shù)據(jù)通道的目的地址和存儲器目的地址翻譯成對應(yīng)的內(nèi)部存儲器地址。
5.通過向主CPU發(fā)出中斷,完成數(shù)據(jù)的內(nèi)部傳送,并產(chǎn)生讀寫脈沖,地址和各數(shù)據(jù)位。
6.數(shù)據(jù)通道電平和內(nèi)部TTL電平的匹配。
5 結(jié)論
通過以上的討論,可以看出整個系統(tǒng)有如下特點:
1)構(gòu)建系統(tǒng)成本低廉,連接方便。
2)采用雙INTEL 80C196KC微控器協(xié)同處理控制任務(wù),功能更強,速度更快。
3)利用80C196KC統(tǒng)一編址方式方便實現(xiàn)組態(tài)程序下載,使控制更靈活,更可靠。
4)具有獨立于CPU的WDT電路—MAX705,監(jiān)視CPU的程序運行情況,同時還能處理控制器的電源波動。
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